机械控制工程实验报告

水污染控制工程

实验报告

（环境工程专业适用）

2014 年至2015 年第 1学期

班级11环境 1班

姓名吴志鹏

学号1110431108

指导教师高林霞

同组者汤梦迪刘林峰吴渊田亚勇李茹茹程德玺

2014年 4 月

目录

实验一曝气设备充氧性能的测定------------------- 1实验二静置沉淀实验----------------------------- 3

实验三混凝实验--------------------------------- 6

实验四测定污泥比阻实验------------------------ 10

实验一曝气设备充氧性能的测定

一、实验目的

1.掌握表面曝气叶轮的氧总传质系数和充氧性能测定方法

2.评价充氧设备充氧能力的好坏。

二、实验原理

曝气是指人为地通过一些机械设备,如鼓风机、表面曝气叶轮等,使空气中的氧从气相向液相转移的传质过程。氧转移的基本方程式为：

d /dt=K La（s- ）（ 1）

式中 d /dt：氧转移速率， mg/ （ Lh ）；

K La：氧的总传质系数， h-1；

s：实验条件下自来水（或污水）的溶解氧饱和浓度，mg/L ；

：相应于某一时刻t 的溶解氧浓度mg/L ，

曝气器性能主要由氧转移系数 K La、

成绩：

《控制工程基础》课程实验报告

班级： 11102002 学号： 1110200208 姓名： 汤国苑

南京理工大学 2013年12月

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《控制工程基础》课程仿真实验

一、 已知某单位负反馈系统的开环传递函数如下 （25分）

G(s)?10

s2?5s?25借助MATLAB和Simulink完成以下要求：

(1) 把G(s)转换成零极点形式的传递函数，判断开环系统稳定性。

MATLAB程序： clear; num=[10]; den=[1 5 25]; sys=tf(num,den); [Z,P,K]=tf2zp(num,den)

零极点形式的传递函数： G(s)?10

(s?2.5?4.4401j)(s?2.5?0.43301j)由于极点均在左半平面，所以开环系统稳定。

(2) 计算闭环特征根并判别系统的稳定性，并求出闭环系统在0～10秒内的

脉冲响应和单位阶跃响应，分别绘出响应曲线。

10闭环传递函数 T(s)?2

s?5s?35特征方程q(s)?s2?5s?35 特征根 s1??5?j115?5?j115 s2? 22由于根在左半平面，所以系统稳定。 用simu

1

环境学院

水污染控制工程课程设计

题 目： 水污染控制工程课程设计 作者（学号）： 尹鹏 （101307115） 班 级： 环境学院10级环境工程 时 间： 2013-11

1

2

第一章 设计任务及资料

1.1设计题目

150000t/d的城市污水处理厂设计。

1.2设计目的及意义

（1） 温习和巩固所学知识、原理；掌握一般水处理构筑物的设计计算。

（2） 其次，做本设计可以使我得到很大的提高，可在不同程度上提高我们调查研究，查阅

文献，收集资料和正确熟练使用工具书的能力，提高理论分析、制定设计方案的能力以及设计、计算、绘图的能力；技术经济分析和组织工作的能力；提高总结，撰写设计说明书的能力等。

1.3设计资料

(1) 风向：多年主导风向为北北东风；气温：最冷月平均为-3.5℃；

最热月平均为32.5℃；极端气温，最高为41.9℃，最低为-17.6℃，最大冻土深度

为0.18m；水文：降水量多年平均为每年728mm； 蒸发量多年平均为每年1210mm；地下水水位，地面下5～6m。

（2）

《机电控制工程基础》

实验指导书

适用专业：机械设计制造及其自动化

机械电子工程

太原工业学院机械工程系

实验一 系统时间响应分析

实验课时数：2学时 实验性质：设计性实验 实验室名称：数字化实验室（机械工程系）

一、实验项目设计内容及要求

1. 实验目的

本实验的内容牵涉到教材的第3、4、5章的内容。本实验的主要目的是通过试验，能够使学生进一步理解和掌握系统时间响应分析的相关知识，同时也了解频率响应的特点及系统稳定性的充要条件。

2. 实验内容

完成一阶、二阶和三阶系统在单位脉冲和单位阶跃输入信号以及正弦信号作用下的响应，求取二阶系统的性能指标，记录试验结果并对此进行分析。

3. 实验要求

系统时间响应分析试验要求学生用MATLAB软件的相应功能，编程实现一阶、二阶和三阶系统在几种典型输入信号（包括单位脉冲信号、单位阶跃信号、单位斜坡信号和正弦信号）作用下的响应，记录结果并进行分析处理：对一阶和二阶系统，要求用试验结果来分析系统特征参数对系统时间响应的影响；对二阶系统和三阶系统的相同输入信号对应的响应进行比较，得出结论。

4. 实验条件

利用数字化实验室的计算机，根据MATLAB软件的功能进行简单的编程来进行

《机电控制工程基础》

实验指导书

适用专业：机械设计制造及其自动化

机械电子工程

太原工业学院机械工程系

实验一 系统时间响应分析

实验课时数：2学时 实验性质：设计性实验 实验室名称：数字化实验室（机械工程系）

一、实验项目设计内容及要求

1. 实验目的

本实验的内容牵涉到教材的第3、4、5章的内容。本实验的主要目的是通过试验，能够使学生进一步理解和掌握系统时间响应分析的相关知识，同时也了解频率响应的特点及系统稳定性的充要条件。

2. 实验内容

完成一阶、二阶和三阶系统在单位脉冲和单位阶跃输入信号以及正弦信号作用下的响应，求取二阶系统的性能指标，记录试验结果并对此进行分析。

3. 实验要求

系统时间响应分析试验要求学生用MATLAB软件的相应功能，编程实现一阶、二阶和三阶系统在几种典型输入信号（包括单位脉冲信号、单位阶跃信号、单位斜坡信号和正弦信号）作用下的响应，记录结果并进行分析处理：对一阶和二阶系统，要求用试验结果来分析系统特征参数对系统时间响应的影响；对二阶系统和三阶系统的相同输入信号对应的响应进行比较，得出结论。

4. 实验条件

利用数字化实验室的计算机，根据MATLAB软件的功能进行简单的编程来进行

红河学院工学院实验报告单

《机械工程控制基础》Matlab仿真实验报告单

课程名称：《机械工程控制基础》实验

姓名：锁鹏飞

日期：

成绩：

年级专业：2011机械工程及自动化三班 学号：201101030208 实验场地：任美福楼222

实验一：MATLAB中传递函数的数学模型表示

一、实验内容

1、在Matlab中表达下列传递函数：

s2 1 1）G(s) 4 s 6s3 20s2 s 5

5(s 4)(s 1) 2）G(s) (s 7)(s 12)(s 3)

6(s 10)2

3）G(s) 2 (s 5s 2)2(s 1)(s3 7s 1)

2、在Matlab中表达下图闭环传递函数：

二、实验目的。

1、熟悉Matlab操作；

2、掌握Matlab中三种传递函数的表达方式；

3、常握Matlab中串联、并联、反馈的表达方式。

三、相关Matlab程序与结果

《机械工程实验》

实验报告

西安交通大学

机械工程学院 机自81班

第五组 组员： ************** ************** ************** ************** **************

第一章 基本测量

一、 配合处直径的测量

1. 实验目的

⑴了解比较仪的测量原理、调整，以及使用比较仪测量圆柱直径零件的方法； ⑵通过随机误差的测定巩固其测量不确定度的感念；

⑶学习如何确定被测量尺寸验收极限，并如何判断被测直径是否合格的方法。 2. 实验仪器

杠杆齿轮式机械比较仪。

3. 实验内容

⑴用杠杆齿轮式机械比较仪测量齿轮轴的直径；

⑵测定比较仪的随机误差，并按照一给定的其他有关项目的随机误差，计算总的

随机误差。

4. 测量原理

杠杆齿轮式比较仪(杠杆齿轮比较仪)又称为杠杆齿轮式测微表,它是长度测量中常用的机械式量仪之一.由于该量仪轻便,灵敏度和精度高,所以在工厂计量室和车间应用广泛。 杠杆齿轮比较仪按其分度值可分为0.0005mm,0.001mm和0.002mm三种.其测量范围按其选用的测量台架而定,一般为0～180mm,示值范围有±0.05mm和±0.1mm两种。杠杆齿轮比较仪的工作原理

第一章 绪论

1-1 机械工程控制论的研究对象与任务

1．什么叫被控对象、被控量、给定值或希望值（参考输入）？ 被控对象：工作的机器设备

被控量：表征机器设备工作状态的物理量

给定值：对物理参量（被控量）在运行过程中的要求。 2．自动控制的任务是什么？

在没有人直接参与的情况下，利用控制装置使被控对象的被控量自动地按照预定的规律运行。

3．自动控制系统的组成 控制装置和被控对象

1-2 自动控制的基本方式

1．控制装置必须具备哪三个职能部件？ 比较元件、执行元件、测量元件。

2．自动控制的三种基本控制方式是什么？

①按给定值操纵的开环控制；②按干扰补偿的开环控制；③按偏差调节的闭环控制 3．能画出按给定值操纵的开环控制的系统原理框图、按干扰补偿的开环控制的系统原理框图、按偏差调节的闭环控制的系统原理框图 ①按给定值操纵的开环控制

②按干扰补偿的开环控制

③按偏差调节的闭环控制

4．什么叫开环控制？

控制装置与被控对象之间只有单方向的联系，信号由给定值至被控量是单向传递的。 5．什么叫闭环控制？

被控量要返回来与给定值进行比较，控制信号必须沿前向通道和反馈通道往复循

环地闭路传送，形成闭合回路，故称闭环控制。

1-3 对控制系统的性能要求

1．

祝守新,邢英杰,韩连英主编 清华大学出版社

机械控制工程基础答案提示

第二章 系统的数学模型

2-1 试求如图2-35所示机械系统的作用力F(t)与位移y(t)之间微分方程和传递函数。

F(t)

图2-35 题2-1图

解：依题意： m

d2y t dt2dy t a

F t f ky t bdt

d2y t dy t a

故 m f kyt F t 2

dtbdt

Y s 传递函数: G s 2

Fsms fs k

2-2 对于如图2-36所示系统，试求出作用力F1(t)到位移x2(t)的传递函数。其中，f为粘性阻尼系数。F2(t)到位移x1(t)的传递函数又是什么？

图2-36 题2-2图

解：依题意：

d2x1 t dx1 t dx2 t

m1 对m1： F1 k1x1 t f 2 dt dt dt

祝守新,邢英杰,韩连英主编 清华大学出版社

对两边拉氏变换：F1 s k1x1 f sX1 s sX2 s m1sX1 s ①

2

d2x2 t dx1 t dx2 t

对m2： F2 t f k2x2 t m2dt2 dtdt

《现代机械控制工程》试卷1

一、单选题（20分，每小题2分）

1、系统稳定的充要条件是，其特征根的实部必须( )零，也即是系统传递函数的极点均分布在复平面的( )半平面。

A)大于,左 B) 大于,右 C) 小于,左 D) 小于,右 2、二阶振荡环节的传递函数为（ ）

1A)G(s)?

Ts?1B) G(s)?Ts

2?n1C) G(s)? D) G(s)?2 2Tss?2??ns??n3、频率特性的实部部称为（ ），频率特性的虚部部称为（ ）

A)实频特性，虚频特性 B)幅频特性，相频特性 C)最小相位，非最小相位 D)顺馈，反馈 4、已知机械系统的传递函数为G(s)?4，则系统的阻尼比是( ) 2s?s?4A) 0.25 B) 0.5 C) 1 D) 2

5、一阶系统的过渡时间约为（ ）(其中T为一阶系统的时间常数) A) 0.25T B) 0.5T C) 4T D) 2T

K，则其频率特性幅值M(?)=（ ） sK1K1A). B).2 C). D).2

????7、一阶惯性环节的传递函数为（ ）

6、设积分环节的传递函数为G(s)=

1A)G(s)? T